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太陽能照明電池應用系統的前世今生

作者 :揚州市功成照明燈具有限公司發表時間:2020-01-12 15:31:48
  今天給大家分享一下目前市場上一些常用的太陽能燈的蓄電池系統。2015年以前,能夠說整個太陽能燈具市場都是12V系統的天下,由于早期的太陽能燈具采用的是鉛酸蓄電池搭配節能熒光燈管的做法,由于這兩類資料本身的物理特性限制,招致早期的太陽燈具不得不采用12V的電池做為能量來源。節能熒光燈管的啟動電壓在110V左右,鉛酸蓄電池的單體電壓是2V,但是實踐應用中,我們常見的都是6串12V的電池組,所以早期的太陽能路燈或著說是光伏發電站,都是采用的逆變器,將12V直流電轉化為110V或220V的交流電來給電器或照明燈具運用。這種12V或者24V等規格的逆變器,它們都有一個共同的名字,叫做:“價錢貴”。并且早期的鉛酸蓄電池性能方面存在的種種缺陷,如體積大、容量小,再再加上熒光燈管的能耗高,流明、顯指都無法和如今的LED相比,所以多種要素的作用下,就延緩了整體太陽能照明市場的開展。
  隨著鋰離子電池技術的不時開展,體積小、容量大的鋰離子電池開端大行其道,其本錢也呈現出逐年降低的趨向,鉛酸蓄電池就漸漸的退出了太陽能照明的市場。
  大約在2016年左右,國內的太陽能照明市場呈現了一個小迸發的趨向,主要還是由于政府的主導,新鄉村建立需求嘛。不過說到底,除了政府要素以外,太陽能燈具自身也由于光伏技術的不時開展,本錢不時降低,光電轉換效率越來越高;同時,LED封裝技術也不時成熟,單顆白光LED曾經能夠做到200lm/W;再加上鋰電池技術的開展,其本錢也不時降落。以上三大要素,也構成了太陽能照明市場迸發的必要條件。天時、天時加上人和,這樣還不爆,天理不容啊。至于這兩年太陽能照明市場呈現的降溫現象,除了整體經濟要素外,質量良莠不齊的太陽能燈具,也是招致市場萎縮的緣由之一。君不見,太陽能路燈自燃、爆炸的音訊屢見報端,搞得一些中央鄉鎮府對太陽能路燈是聞之色變。不過,在市場開展的早期,劣幣驅趕良幣的現象也是正常現象,這里就不展開了,回到我們正題上。
  鋰電池與LED光源
  正是由于白光LED的啟動電壓是3.2-3.6V,而普通鋰離子電池的電壓剛好也在這個范圍之內,兩個行業之間無形之中構成了一種神奇的默契,“上帝之手”無處不在啊。那么如今市場上大家常見的電池系統有很多,比方3.2V、6.4V、7.4V、11.1V、12V、24V(24V系統如今較少人采用了)等等,這些五花八門的電壓到底是怎樣回事呢?其實懂點初中物理的人都是曉得,是電池的串聯和并聯問題。3.2V是磷酸鐵鋰電池的標稱電壓、3.7V是三元鋰電池的標稱電壓,那么6.4V就是2串磷酸鐵鋰電池組,7.4V、11.1V分別對應的是2串和3串3元鋰電池組,以此類推,12V或更高的電池組,都是多串聯的電池組。那么,由于電池的自身物特性,在多串聯電路中,對電池電芯的請求十分高,比方分歧性、容量等等,不論什么產品,一旦請求變的高了,那隨之而來的就是價錢的提升。同時,真正能做好這種多串電路并且能到達一定環境下運用不出問題的公司都是上了范圍的大公司。大公司出手,價錢你懂的。
  那么為什么要搞出這么多五花八門的系統電壓呢?既然3.2V單串的這么好用,那就全部用3.2V的就好了嘛!這世界上的事,哪有這么簡單!由于需求不同啊,一樣米養百樣人,要是人人都一個樣,這世界就安定了不是。如今給大家看幾塊LED光源塊,以便能讓大家對太陽能燈具中的LED電壓有一個更明晰的認識。
  一塊30B2C的LED光源板
  一塊市電路燈光源與太陽路燈光源
  一塊6B5C的LED光源
  一塊單串板
  上圖的幾塊LED光源的電路都不盡相同,不同的光源,分別對應不同的供電電壓與電流,比方1C(單串)光源對應的是3.2V的電池組,2C對應的是6.4V或是7.4V的電池組,5C既能夠用LED驅動接入,也能夠用直流升壓控制器接入。
  一款太陽能控制器
  搞明白了LED光源和電池的電壓關系,我們再來討論這些規格的作用分別是什么?講到這里,我們還是要回到一個不可防止的話題上來。既然是用來照明的,我們最看重的是什么?是亮度啊!亮度跟什么有關系?很多人想當然的說是是瓦數啊!其實亮度和瓦數有沒有關系?答案是有,不過關系并不是特別大。舉例子來說,相同瓦數的LED,你用木林森芯片和用科稅芯片,哪個亮?結果很明顯啊。可能有人會問了,你不是說講系統的嗎?怎樣又扯到什么芯片、什么瓦數上面來了?由于整個太陽能照明是一個系統性的構造,撇開其中任何一點單獨來講,都是不全面和科學的,會形成誤解。
  既然照明是以亮度論英雄,那么所謂的功率是不是就不用思索了呢?當然不是,還是要思索的。我們來看3.2V單串的光源板,電池系統,經過控制器停止升壓,能夠做到最大20W左右的功率輸出,記住是最大功率輸出,不是不斷以這個20W的規范持續性供電。這點很多客戶都很難了解,既然都說足W了,為什么還是不能以這個功率輸出規范持續性亮燈10小時,答案很簡單,電池容量不夠。能夠這樣說,假如哪個供給商通知你,他的太陽能路燈能夠以30W的功率停止10小時足功率放電,并且還能亮3-5天陰雨天,那一定是扯淡!如今的主流設計都是節能型計劃,所謂足功率,只是代表該太陽能燈能夠做到在一定時間范圍內能夠以詳細幾W的功率輸出,絕對不是不斷以這種功率輸出10個小時或更長時間。
  再回到3.2V、6.4V、12V這些電池系統上來,目前市場上3.2V單串計劃主要應于用請求不高的民用市場,根本實踐放電功率都在20W以內,而且如今的升壓控制器也能夠將3.2V的直流停止升壓,做到20W左右的實踐功率輸出。那些6.4V、7.4V、12V這些多串的計劃,多數也是為了將輸出功率做的更高,到達更理想的燈具照明效果。當然,電池串聯的越多,對技術的請求就越高,價錢同時也越貴。打個比如來說,做同樣的輸出功率30W,有的工廠為了降低本錢,會采用2串6.4V或者3串11.1V等計劃,也有人會用12V的計劃,到底哪個更好,這就取決于工廠的技術程度了。玩的好,6.4V的計劃可能做的比12V更好,計劃自身并沒有優劣之分,差的只是技術程度。就仿佛功夫巨匠李小龍說過的一樣,同一種功夫,不同的人練,能力完整不同。
  不過目前市場上的主流系統還是以3.2V和12V,這也是經過時間的檢驗出來的兩種比擬穩定的系統。相對12V系統,3.2V系統也是一個比擬年輕的市場應戰者,假如說LED光源白光單顆的亮度在將來能夠越做越高,那3.2V系統取代12V只是時間問題。想像一下,假如3.2V輸出20W的亮度和12V輸出40W的亮度相媲美,價錢又廉價,那為什么不選擇更優秀的呢?
  鋰電池與光伏板
  看完了LED光源與鋰電池,我們再來看光伏板與鋰電池的糾葛。假如要給3.2V的電池充電,有點物理常識的人都曉得,充電的電壓要高于電池自身的電壓,在太陽能照明應用中這個差值系數大約在1.43左右,于是給12V的電池組充電的光伏板就是12V*1.43≈18V,給3.2V的電池充電的光伏板就變成了3.2*1.43≈4.8V,而由于三元鋰電池通常的電壓在3.7V左右,所以3.7*1.43≈5.55V,這兩者有差別啊,就痛快統一做6V好了,所以近年來,6V的光伏板在太陽能照明范疇開端大行其道,而且有意欲將18V的光伏板這個原來市場的霸主取而代之的意義。
  其完成在市面上常見的用于太陽能照明的光伏板6V、9V、18V的價錢根本一樣,但是各種電壓光伏板匹配的電池價錢就差異大了。舉例來說,3.2V30Ah和12V30AH兩個電池組,12V30AH的價錢差不多是3.2V30Ah的5倍左右!當然,兩個電池組的能量也不一樣,一個是3.2V*30Ah=96Wh, 另一個是12V*30AH=360Wh。其實兩個電池組之間以相同的安時數,不同的電壓來做比照是不合理的,也是沒有可比性的,由于兩者的放電請求不同。高的系統電壓意味著更高的放電請求,那么對電池的容量請求自然也是更高的。舉例來說,你采用12V的系統做所謂足功率30W,并且能夠持續24-36小時亮燈的太陽能燈,電池的容量至少要做到60Ah-80Ah左右,沒人會用12V的系統做低于實踐放電20W的太陽能燈,要真這么做,那是殺雞用牛刀。
  目前市場上也有局部人以為更低電壓的太陽能板,意味著更低的光照請求,即在弱光環境下,6V的光伏板仍能夠停止充電,我和工程師親身實驗過,這點其實很難成立。光伏板的充電激活才能,取決于單體晶元和光伏封裝的好壞,相同電壓的光伏板,用好的太陽能電池片封裝和用差的電池片出來的效果當然不一樣。
  寫在最后:如今市場上太陽能燈用的所謂A品光伏板、全新磷酸鐵鋰電池,都是瞎JB忽悠,不是說搞照明的用不起這種級別的資料,而是沒有必要!自身照明對光伏產業來講只是其中極小極小的一局部,干嘛要用做光伏發電站的太陽能板來去給燈當充電器呢?這就好比用原子彈去打梵蒂岡,大材小用啊。二次鋰電池怎樣了?老子從汽車儲能的位置上退下來,你就當我是廢材了?退役的特種兵還能打三十年呢。
  當然我們也不能一桿子打死一船人,還是有一些廠家會做好產品的,只是在宣傳的時分,留意摸一下自已的良知,你敢對著關二爺賭咒說嗎?哈哈….
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